题目：基于模型的设备热源定位技术及演示系统研究

当设备发生某些缺陷或故障时，故障部位的温度会发生明显变化。设备带故障运行十分危险，若不早期诊断和排除则会逐渐发展演变，最终酿成事故或造成设备损坏甚至报废。热损伤监测技术是实时监测设备温度并对发热位置做出判断，对进行设备过热故障诊断和保证安全可靠运行是十分必要的。本文对热源定位方法进行研究并设计实现热源定位演示系统，主要完成的工作有：(1) 深入研究了固体热传导的基本理论，温度场计算的解析法、数值法，以及传热反问题的相关理论；(2) 选取薄板模型，基于有限元软件ANSYS完成了所选模型的建模，完成了受点热源加热时模型的有限元法温度场分布计算，并通过计算结果分析了结构温升变化规律；(3) 基于热源温度场迭加法完成了薄板模型的温度场计算，通过添加镜像热源消除边界条件的影响；(4) 将热源法和有限元法的温度场计算结果进行比较，不仅验证了两种方法的可行性和结果的一致性，而且验证了根据测点温度-时间曲线及其变化率，对测点到热源的距离区间进行划分，从而判断热源位置的可行性，论文完成了相关公式的推导；(5) 采用解析法和插值法重构温度曲面两种方法，对热源定位技术进行了研究，并用仿真试验验证了插值法的可行性；(6) 完成了基于阵列式传感器温度采集系统的热源定位演示系统软硬件设计。实验结果证明系统可以比较直观有效的对热源位置进行定位，达到了预期效果。论文在二维热传导等导热正问题和热源定位等导热反问题的可行性方面进行了尝试，为进一步开展设备热故障诊断研究提供了可供工程实践应用的方法和结论。